手机NFC开门（1）

手机NFC开启门禁方案介绍

 

时间：2017年2月26日

版本：V1.0.0

 

 

 

 

 

方案技术背景简介：

目前市面上越来越多的手机支持NFC技术，并且随着移动支付的普及，支持NFC的手机将会越来越多，功能也会越来越完整。

NFC技术是由RFID演变而来，是一种短距离高频的无线电技术，运行频率为13.56MHz，通讯距离小于10厘米。 NFC技术符合ISO18092、ISO21481标准，兼容ISO14443、ISO15693等射频标准，并且NFC协议中不存在读卡器，卡片。只有NFC设备。设备规定了2种通讯模式：被动模式和主动模式。

被动模式：这个模式其实就是相当于一张采用RFID技术的IC卡。，卡片通过非接触读卡器的 RF 域来供电，即便是寄主设备（如手机）没电也可以工作。

主动模式（P2P mode）：这个模式可用于数据交换，只是传输距离较短，传输创建速度较快，传输速度也快些，功耗低（蓝牙也类似）。将两个具备NFC功能的设备链接，能实现数据点对点传输

我们公司产品所使用的NFC驱动芯片型号为CR95HF， 是意法半导体公司（ST）推出专门用于NFC读写的一款驱动IC， 运行频率13.56MHz,支持ISO/IEC 14443 Type A and B, ISO/IEC 15693 (single or double subcarrier) and ISO/IEC 18092通讯协议。并且支持检测，读，写TYPE-1，2，3，4的NFC标签。

基于NFC技术的特点，我们公司的门禁设备和手机，完全可以使用NFC来达到数据互传的目的，从而进行控制我们的门禁等一系列设备。

方案说明

     苹果手机硬件支持NFC，但是由于接口不开放，所以目前苹果手机无法使用除支付以外的NFC功能。 而安卓手机在2.3版本中已经加入对NFC的支持。安卓SDK支持三种NFC工作方式，读卡、卡模拟、及点对点模式。如果把手机NFC设置成卡片模式，嵌入式程序支持相应交互协议， 那么就可以像正常刷卡开门一样，实现 “刷手机”开门。

安卓SDK中卡模拟使用的是智能卡APDU协议。应用协议数据单元（APDU）传输协议数据单元（TPDU）IC卡的应用越来越广泛，从存储卡到逻辑加密卡，目前CPU卡已经逐渐在应用中占据主导地位。其数据结构及交互逻辑如下图所示：
APDU命令数据结构（详细命令注释见APDU命令协议规范）

CLA

INS

P1

P2

Lc

Data

Le

 

交互逻辑

     根据APDU命令格式和交互逻辑，当特斯联主APP，向安装底层注册唯一ID的NFC服务后。用户主动拿起手机靠近特斯联门禁设备。 设备检测到NFC标签靠近，发送唯一ID至手机。 安卓底层会唤醒NFC服务，设备接收到APP返回选择成功命令后，向手机发送本机蓝牙MAC地址，APP根据MAC从数据库获取改用户权限下设备的钥匙信息。发送至设备。设备校验信息是否成功之后执行开门。 相关交互逻辑如下图：